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Bewertung der Auswirkungen von Umweltfaktoren auf die Struktur und Lebensgemeinschaften von Quellen in Rheinland-Pfalz

Evaluation of the effects of environmental factors on the structure and aquatic communities of springs in Rhineland-Palatinate

  • Quellen sind hochdiverse Lebensräume mit einer stark spezialisierten Fauna, wobei noch Lücken im Verständnis der besiedlungsrelevanten Faktoren für die aquatische Makrofauna bestehen, so dass die Arbeit einen klärenden Beitrag hinsichtlich anthropogener Veränderungen und ihrer Auswirkungen auf die Besied-lung leisten will. Basierend auf Daten von 334 Quellen aller Grundwasserlandschaften von Rheinland-Pfalz wurden die Quellen morphologisch und faunistisch bewertet. Außerdem wurden die Quellen des Landes morphologisch typisiert, Referenzquellen analysiert und ein Ansatz für die morphologische und faunistische Leitbildentwicklung gegeben. Außerdem wird ein selbst entwickeltes, kompaktes Kartier- und Bewertungsverfahren zur Quellstruktur vorgestellt, wo bislang noch ein Defizit bestand. Das Verfahren erfasst in einem Erfassungsbogen alle ökologisch bedeutsamen Strukturparameter und bewertet in einem 5-stufigen System. Quellen sind hochdiverse Lebensräume mit kleinen Populationen in isolierter Lage. Bei der Untersuchung der 310 Quellen wurden insgesamt 292 Arten bzw. höhere Taxa des Makrozoobenthos nachgewiesen. Es wurden 89 quellassoziierte Taxa gezählt, hiervon waren 24 krenobiont und 65 krenophil. Der Anteil der quellassoziierten Fauna an der Gesamtfauna lag bei über 30%. Es fanden sich 19 Erstnachweise für Rheinland-Pfalz, 9 besondere Nachweise (seltene Arten) und 19 Rote-Liste-Arten. Erstnachweise fanden sich in wenig bearbeiteten Dipterengruppen, vor allem den Psychodidae (13), Limoniidae (5) und ferner den Simu-liidae (1). Bei den Köcherfliegen wurden etliche seltene Arten gefunden, welche bisher in Rheinland-Pfalz kaum gefunden wurden. Häufigere krenobionte Taxa waren Crunoecia irrorata, Bythinella dunkeri, Niphar-gus sp., Pisidium personatum, Salamandra salamandra, Thaumalea sp., Agabus guttatus, Crenobia alpina, Oxycera sp. und Beraea maura. Die durchschnittliche Taxazahl pro Quelle betrug 11, die maximale 62 Taxa. Schüttung und Morphologie der Quellen waren von Naturraum und Grundwasserlandschaft abhängig, so schütteten etwa Buntsandsteinquellen ergiebiger und konstanter als Tonschieferquellen. Quellen spiegeln die Hydrologie ihrer Einzugsgebiete wider, so dass in verschiedenen hydrogeologischen Einheiten die chemischen Parameter differierten. In einzelnen Quellen schwankte die Hydrochemie jahreszeitlich aber nur gering. Der pH-Wert etwa war im Quellwasser versauerungsgefährdeter Gebiete niedrig (Hunsrück, Pfälzer-wald), der Nitratgehalt anthropogen bedingt hoch in intensiv landwirtschaftlich genutzten Räumen. Die morphologische Quelltypologie, welche sich in erster Linie auf gängige Quelltypen stützte, ergab in elf hydrogeologischen Quelltypenräumen vier Basisquelltypen und fünf geochemische Sondertypen. Die Wan-derquelle wurde neu hinzu genommen. Die landesweite Verteilung der Quelltypen ergab bei ungefassten Quellen 57 % Sicker-, 32 % Sturz-, 9 % Tümpel- und über 2 % Wanderquellen. Wanderquellen dürften aber noch öfter vorkommen. Relief und Substrateigenschaften waren entscheidende Faktoren für die Typologie, so dass etwa Sturzquellen vor allem im Buntsandstein häufig waren, während Sickerquellen im Tonschiefer des rheinischen Schiefergebirges dominierten. Es wurden 85 Strukturreferenzquellen als typische, naturnahe Beispiele für einzelne Quelltypenräume genannt. Etwa zwei Drittel aller Quellen waren strukturell beein-trächtigt bis stark geschädigt, 59 % gefasst. Fassungen, Verrohrungen und Betonverbau waren ökologisch besonders bedeutsam. In Regionen mit intensiver Landwirtschaft lagen generell die stärksten Schädigungen vor. Im Forst waren Quellen durch Nadelholzmonokulturen und in den Hochlagen pufferarmer Mittelgebirge durch Versauerung geschädigt. Hinsichtlich der Besiedlung ergaben sich Unterschiede zwischen den Naturräumen, beeinflusst durch die Faktoren Geologie, Hydrochemie, Schüttungsverhältnisse, Landnutzung im Einzugsgebiet sowie die Struk-turvielfalt an der Quelle. Strukturell unveränderte und unversauerte Quellen besaßen im Schnitt höhere Ta-xazahlen. Einzelne Faktoren mit Einfluss auf die Besiedlung wurden in ihrer Auswirkung getestet. In Quel-len ist die Versauerung grundsätzlich besiedlungsbeschränkend und überlagert strukturelle Faktoren. Bei niedrigen pH-Werten kommt es zu verminderten Taxazahlen, allerdings sind viele Quellorganismen offen-sichtlich an eine leichte Versauerung angepasst, da in sauren Quellen der Anteil der Quellfauna höher war. Außerdem ergab die Untersuchung, dass neue und intakte Fassungen weniger Taxa und Quelltaxa aufwiesen, während bei alten und verfallenen Fassungen oft eine hohe Quelltaxazahl vorlag, so dass diese als sekundär ökologisch wertvoll zu bezeichnen sind. Die Umfeldnutzung und die Größe des Quellbereichs sind ebenfalls wichtig, so dass Quellen in Laub- und Mischwald sowie in extensivem Grünland am besten besiedelt waren. Die stärksten statistischen Zusammenhänge mit der faunistischen Besiedlung ergaben sich bei den Bewer-tungsergebnissen des Strukturverfahrens, was zeigt, dass das Verfahren realistisch bewertet. Multivariate statistische Methoden dienten der Ermittlung von Besiedlungsfaktoren und der Leitbildentwick-lung. Es ergab sich eine unterschiedliche Besiedlung bei verschiedener Hydrogeologie und Hydrochemie sowie bei verschiedenen Quelltypen. Allerdings waren die Ergebnisse nicht eindeutig, so dass die Trennung der Quelltypen nur teilweise gelang und die Quelltypen von den Grundwasserlandschaften überlagert waren. Die Faunenunterschiede verschiedener Regionen waren größer als die einer Region, so dass morphologische Quelltypen faunistisch nur innerhalb einer hydrogeologischen Einheit von Bedeutung sind. Es wurden regionale faunistische Leitarten für vier Grundwasserlandschaften genannt, wobei sich auf wenige hochstete Quellarten beschränkt wurde. Die Arbeit zeigt, dass faunistisch orientierte Leitbilder nur unter Schwierigkeiten anzugeben sind und vollständige Typuszönosen für größere Gebiete grundsätzlich in Frage zu stellen sind. Sehr häufige grundsätzliche Leitarten für Quellen silikatischer Mittelgebirge in Rheinland-Pfalz sind Crunoecia irrorata und Bythinella dunkeri.

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Metadaten
Author:Holger Schindler
URN:urn:nbn:de:hbz:kob7-235
Referee:Eckhard Friedrich, Gero Koehler
Advisor:Helmuth Koeck
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of completion:2005/12/21
Date of publication:2005/12/21
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Landau, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Landau, Fachbereich 7
Date of final exam:2005/12/07
Release Date:2005/12/21
Tag:Bewertung; Bewertungsverfahren; Hydrochemie; Hydrogeologie; Hydrologie; Makrozoobenthos; Morphologie; Quellen; Quellfauna; Quelltypen; Struktur
evaluation; evaluation process; fauna of springs; hydrochemistry; hydrogeology; hydrology; morphology; springs; structure
GND Keyword:Bewertung; Geomorphologie; Hydrochemie; Hydrogeologie; Hydrologie; Makrozoobenthos; Quelle <Hydrologie>
Number of pages:203
Institutes:Fachbereich 7 / Fachbereich 7
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
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